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	<title>RadioWiki - Benutzerbeiträge [de]</title>
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	<updated>2026-04-25T13:08:26Z</updated>
	<subtitle>Benutzerbeiträge</subtitle>
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		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3232</id>
		<title>Hardware</title>
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		<updated>2014-04-09T00:03:48Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Solar-Spektrometer, alte Komponenten */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] ausgewiesen in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
|} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
---&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3231</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3231"/>
		<updated>2014-04-08T23:40:32Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] ausgewiesen in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
|} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3230</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3230"/>
		<updated>2014-04-08T21:11:27Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* 1. Downconverter */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 {|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 |} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3229</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3229"/>
		<updated>2014-04-08T21:08:24Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* 1. Downconverter */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== 1. Downconverter ==&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 {|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 |} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hauptseite&amp;diff=3228</id>
		<title>Hauptseite</title>
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		<updated>2014-04-08T19:37:29Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;Hilfe zur Benutzung und Konfiguration der Wiki-Software findest du hier [https://en.wikipedia.org/wiki/Help:Wikipedia:_The_Missing_Manual|Benutzerhandbuch].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
== Vorhandene Seiten ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:RT_from_behind.JPG|400px|rechts]] &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Hardware]]&lt;br /&gt;
* [[Zugang von Aussen]]&lt;br /&gt;
* [[Mechanik|Mechanik und elektromagnetische Einkoppelung]]&lt;br /&gt;
* [[Daten Auslesen]]&lt;br /&gt;
* [[Daten Auswerten]]&lt;br /&gt;
* [[Theorie|Mathematik]]&lt;br /&gt;
* [[Astropysik|Astrophysik]]&lt;br /&gt;
* [[Resourcen/Links]]&lt;br /&gt;
* [[Arbeitshilfen]]&lt;br /&gt;
* [[Präsentationen/Öffentlichkeitsarbeit]]&lt;br /&gt;
* [[Meetings|Partner]]&lt;br /&gt;
* [[Fotogalerie]]&lt;br /&gt;
* [[ToDO-Liste]]&lt;br /&gt;
* [[Anleitungen/Tutorials]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Starthilfen ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [http://www.mediawiki.org/wiki/Manual:Configuration_settings Liste der Konfigurationsvariablen]&lt;br /&gt;
* [http://www.mediawiki.org/wiki/Manual:FAQ MediaWiki-FAQ]&lt;br /&gt;
* [https://lists.wikimedia.org/mailman/listinfo/mediawiki-announce Mailingliste neuer MediaWiki-Versionen]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
----&lt;br /&gt;
Seite zum freien herumprobieren:&lt;br /&gt;
* [[Sandbox]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
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		<title>Hauptseite</title>
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		<updated>2014-04-08T19:34:21Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;Hilfe zur Benutzung und Konfiguration der Wiki-Software findest du hier [http://wiki.volxbibel.com/Benutzerhandbuch|Benutzerhandbuch].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
== Vorhandene Seiten ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:RT_from_behind.JPG|400px|rechts]] &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Hardware]]&lt;br /&gt;
* [[Zugang von Aussen]]&lt;br /&gt;
* [[Mechanik|Mechanik und elektromagnetische Einkoppelung]]&lt;br /&gt;
* [[Daten Auslesen]]&lt;br /&gt;
* [[Daten Auswerten]]&lt;br /&gt;
* [[Theorie|Mathematik]]&lt;br /&gt;
* [[Astropysik|Astrophysik]]&lt;br /&gt;
* [[Resourcen/Links]]&lt;br /&gt;
* [[Arbeitshilfen]]&lt;br /&gt;
* [[Präsentationen/Öffentlichkeitsarbeit]]&lt;br /&gt;
* [[Meetings|Partner]]&lt;br /&gt;
* [[Fotogalerie]]&lt;br /&gt;
* [[ToDO-Liste]]&lt;br /&gt;
* [[Anleitungen/Tutorials]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Starthilfen ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [http://www.mediawiki.org/wiki/Manual:Configuration_settings Liste der Konfigurationsvariablen]&lt;br /&gt;
* [http://www.mediawiki.org/wiki/Manual:FAQ MediaWiki-FAQ]&lt;br /&gt;
* [https://lists.wikimedia.org/mailman/listinfo/mediawiki-announce Mailingliste neuer MediaWiki-Versionen]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
----&lt;br /&gt;
Seite zum freien herumprobieren:&lt;br /&gt;
* [[Sandbox]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
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		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hauptseite&amp;diff=3226</id>
		<title>Hauptseite</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hauptseite&amp;diff=3226"/>
		<updated>2014-04-08T19:30:38Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
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&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
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&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
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&lt;br /&gt;
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		<author><name>Ulli</name></author>
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		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hauptseite&amp;diff=3225</id>
		<title>Hauptseite</title>
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		<updated>2014-04-08T19:25:23Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
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		<title>Hauptseite</title>
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		<updated>2014-04-08T19:24:08Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
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		<author><name>Ulli</name></author>
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	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3223</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3223"/>
		<updated>2014-04-08T19:06:48Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 {|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 |} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3222</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3222"/>
		<updated>2014-04-08T18:55:19Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 {|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 |} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3221</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3221"/>
		<updated>2014-04-08T18:46:12Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 [[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 |} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3220</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3220"/>
		<updated>2014-04-08T18:45:10Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 {|&lt;br /&gt;
 [[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 |} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3219</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3219"/>
		<updated>2014-04-08T18:42:10Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 [[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 |} &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3218</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3218"/>
		<updated>2014-04-08T18:39:55Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|left|thumb|caption|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3217</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3217"/>
		<updated>2014-04-08T18:35:44Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3216</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3216"/>
		<updated>2014-04-08T18:31:33Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|HF-Bandpass, Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3215</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3215"/>
		<updated>2014-04-08T18:30:48Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]. [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung]] in Zoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3214</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3214"/>
		<updated>2014-04-08T18:12:20Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 [[Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 |[[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung in Zoll]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3213</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3213"/>
		<updated>2014-04-08T18:09:54Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
[[Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|caption|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
|[[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung in Zoll]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3212</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3212"/>
		<updated>2014-04-08T18:08:41Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
[[Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
|[[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung in Zoll]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3211</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3211"/>
		<updated>2014-04-08T17:45:16Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
[[Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg|left|thumbs|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
|[[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung in Zoll]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hilfe, wie kriegt man die Zeichnung klein...&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3210</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3210"/>
		<updated>2014-04-08T17:26:23Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
[[Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg|left|thumbs|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
[[Datei:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung in Zoll]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3209</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3209"/>
		<updated>2014-04-08T16:46:05Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 [[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|left|thumbs|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
 [[File:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung in Zoll]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3208</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3208"/>
		<updated>2014-04-08T16:42:35Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|left|thumb|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
[[File:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung in Zoll]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3207</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3207"/>
		<updated>2014-04-08T16:37:45Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{-&lt;br /&gt;
 [[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|left|thumb|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 [[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung, Maße in Zoll]]&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3206</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3206"/>
		<updated>2014-04-08T16:35:25Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|left|thumb|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung, Maße in Zoll]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3205</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3205"/>
		<updated>2014-04-08T16:34:47Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Bild:Bandpass-Zeichnung.jpg|thumb|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:Bandpass-Werte.pdf|Auslegung, Maße in Zoll]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Datei:Bandpass-Werte.pdf&amp;diff=3204</id>
		<title>Datei:Bandpass-Werte.pdf</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Datei:Bandpass-Werte.pdf&amp;diff=3204"/>
		<updated>2014-04-08T16:30:52Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3203</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3203"/>
		<updated>2014-04-08T16:28:43Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg|Maße in mm]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg&amp;diff=3202</id>
		<title>Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg&amp;diff=3202"/>
		<updated>2014-04-08T16:26:33Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: hat eine neue Version von „Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg“ hochgeladen&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg&amp;diff=3201</id>
		<title>Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Datei:Bandpass-Zeichnung.jpg&amp;diff=3201"/>
		<updated>2014-04-08T16:25:18Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3200</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3200"/>
		<updated>2014-04-07T23:59:51Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf Rechenprogramm] und [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf Beispiele]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3199</id>
		<title>Hardware</title>
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		<updated>2014-04-07T23:57:12Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. Ein Rechenprogramm liegt hier [http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf] bereit, Beispiele dazu unter [http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3198</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3198"/>
		<updated>2014-04-07T23:02:35Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Solar-Spektrometer, alte Komponenten */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit, Beispiele dazu unter [[http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516/H]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3197</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3197"/>
		<updated>2014-04-06T00:40:43Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== HF-Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit, Beispiele dazu unter [[http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3196</id>
		<title>Hardware</title>
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		<updated>2014-04-05T22:49:00Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Solar-Spektrometer, alte Komponenten */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit, Beispiele dazu unter [[http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3195</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3195"/>
		<updated>2014-04-05T22:45:03Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Solar-Spektrometer, alte Komponenten */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit, Beispiele dazu unter [[http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Schaltplan]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datenblätter]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3194</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3194"/>
		<updated>2014-04-03T23:15:53Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Ein Interdigitalfilter als Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Bandpass ===&lt;br /&gt;
4-Finger-Interdigitalfilter in gefrästem Alugehäuse. Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit, Beispiele dazu unter [[http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&#039;&#039;&#039;Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |&#039;&#039;&#039;Schaltplan&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Datenblätter&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3193</id>
		<title>Hardware</title>
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		<updated>2014-04-03T23:13:58Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Ein Interdigitalfilter als Bandpass ===&lt;br /&gt;
Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit, Beispiele dazu unter [[http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&#039;&#039;&#039;Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |&#039;&#039;&#039;Schaltplan&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Datenblätter&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3192</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3192"/>
		<updated>2014-04-03T23:02:46Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer via USB-Dongel ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. Mounten von Partition Media weg auf einen anderen Punkt nötig. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Ein Interdigitalfilter als Bandpass ===&lt;br /&gt;
Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit, Beispiele dazu unter [[http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer, alte Komponenten ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&#039;&#039;&#039;Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |&#039;&#039;&#039;Schaltplan&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Datenblätter&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3191</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3191"/>
		<updated>2014-03-31T20:00:57Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Ein Interdigitalfilter als Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. Mounten von Partition Media weg auf einen anderen Punkt nötig. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Ein Interdigitalfilter als Bandpass ===&lt;br /&gt;
Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit, Beispiele dazu unter [[http://www.qsl.net/n9zia/spec/idbpf.pdf]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&#039;&#039;&#039;Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |&#039;&#039;&#039;Schaltplan&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Datenblätter&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3190</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3190"/>
		<updated>2014-03-31T19:55:02Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Ein Interdigitalfilter als Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. Mounten von Partition Media weg auf einen anderen Punkt nötig. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Ein Interdigitalfilter als Bandpass ===&lt;br /&gt;
Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&#039;&#039;&#039;Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |&#039;&#039;&#039;Schaltplan&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Datenblätter&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3189</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3189"/>
		<updated>2014-03-31T19:52:33Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Ein Interdigitalfilter als Bandpass */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. Mounten von Partition Media weg auf einen anderen Punkt nötig. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Ein Interdigitalfilter als Bandpass ===&lt;br /&gt;
Ein Rechenprogramm liegt hier [[www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf]] bereit&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&#039;&#039;&#039;Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |&#039;&#039;&#039;Schaltplan&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Datenblätter&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3188</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3188"/>
		<updated>2014-03-31T19:47:02Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: &lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. Mounten von Partition Media weg auf einen anderen Punkt nötig. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
====Simulation und Vergleich der kompletten Antenne mit einfachen Hohlleiter-Feed und Kumar-Feed====&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda;-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Hier noch zwei Bilder, was bzgl. der Effizienz des Kumar-Feeds möglich ist. Dies wurde aus dem &amp;quot;Microwave Antenna Book&amp;quot; von Paul Wades (W1GHZ) entnommen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:coffe_can_feed.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit einem normalen Hornstrahler als Feed]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:kumar_feed_choke.gif|thumb|Effizienz der Antenne mit Position des Choke-rings als Parameter]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei der Antenne mit Choke-ring bewegen wir uns derzeit auf der grünen Kurve und haben bei f/D=0.25 etwa die gleiche Effizienz, wie ein normaler Hornstrahler. Wenn man den Choke etwas weiter nach hinten verschiebt, könnte man vielleicht den Gewinn/Effizienz etwas erhöhen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zur Durchführung einer Parametersimulation wurde das Design verändert. Der Erregerstift mit der koaxialen Signaleinkopplung wurde entfernt. Der Hohlleiterkurzschluss am Ende des Rohres wurde als strahlende Fläche definiert. Diese Änderungen ermöglichten die Ausnutzung einer E-Feld- und einer weiteren H-Feld-Symmetrie. Es wird also nicht die gesamte Antennenkonstruktion bestehend aus Feedhorn und Reflektor berechnet sondern nur ein Viertel betrachtet. Der Meshing-Algorithmus liefert also nur noch ein Viertel der zur berechnenden Punkte. Da diese aber exponentiell in die Simulationszeit eingehen, ist eine Parametersimulation mit variabler Chokering-Position möglich. Die Ergebnisse zeigten eine Erhöhung der Antennenverstärkung um 0.5dB auf 30.5dB bei einer Vergrößerung der Chokering-Position von 0.21*&amp;amp;lambda; auf 0.31*&amp;amp;lambda; (Optimum) von der Feedhornöffnung aus gesehen. Dies würde eine Effizienz von &amp;amp;eta;=56% bedeuten. Dieses Ergebnis sollte in einer Simulation mit nur einer E-Feld-Symmetrie aber mit Erregerstift und koaxialen Zuleitung verifiziert werden. Leider konnte eine Erhöhung der Effizienz auf diese Weise nicht bestätigt werden. Die Änderungen der Antennenverstärkung in Abhängigkeit von der Chokering-Position waren kleiner als 0.1dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Feedhorns====&lt;br /&gt;
Am 07.05.2013 wurde die Reflexionsdämpfung des &amp;quot;korrodierten&amp;quot; Feedhorns gemessen. Es sollen weitere vergleichende Messungen erfolgen, um den Einfluß der Kupferoxidschicht und des Klarlacks zum Schutz der Antenne herauszubekommen. Wichtig wäre die Beobachtung einer Frequenzverschiebung und der Güte der Antenne. Wie die tatsächliche Abstrahlung ist, lässt sich mit dieser Messung leider nicht klären.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp.gif|thumb|Gemessene Reflexion des Feedhorns]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Andreas hat mit seinem Umbau eine Superarbeit geleistet. Die Resonanzfrequenz wurde mit 1,42GHz bestens getroffen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Am 14.09.2013 haben wir nun endlich das Feedhorn gereinigt (Kupferoxidschicht mit HCL entfernt und danach noch poliert). Es wurde dann sofort die Reflexionsdämpfung gemessen. Nach der ersten und der zweiten Lackschicht wurde die Messung wiederholt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_cmp_091413.gif|thumb|Vergleich der Messergebnisse]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S11 (rot) - Messung mit Oxidschicht im verschmutzten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S22 (blau) - Messung im gereinigten Zustand &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S33 (magenta) - Messung nach der ersten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Reinigung die Resonanzfrequenz um 10-15 MHz zu höheren Frequenzen verschoben wird. Der Lack kompensiert diese Frequenzverschiebung teilweise. Gleichzeitig verschlechtert sich die Reflexionsdämpfung um etwa 0,5-1dB. Vermutlich erzeugt der Lack am Speisepunkt (Erregerstift - SMA - Übergang) zusätzliche Reflexionen. Der Vorher-Nachher-Vergleich zeigt einen Unterschied der Reflexionsdämpfung bei 1,42GHz von 1dB. Der Wert von besser als 17dB zeigt aber, das die Maßnahmen der Reinigung und Lackierung wahrscheinlich keinen Einfluß auf die Empfangsqualität haben werden. Dies bezieht sich ausschließlich auf die Reflexion. Eine Aussage über das tatsächliche Abstrahlungsverhalten (Gewinn) kann mit dieser Messung leider nicht getroffen werden. &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Um den Hohlleiter innen und den Erregerstift noch etwas vor Schmutz und Getier zu schützen wurde eine PVC-Kappe auf den Hohlleiter aufgesetzt. Es zeigte sich das KG160-Rohre gut passen. Die Messergebnisse zeigen eine schlechte Reflexionsdämpfung von nur 13dB, wenn die Kappe direkt auf dem Hohlleiter aufgesetzt wird. Wahrscheinlich wird hier schon der Impedanzsprung der Freiraumimpedanz zur Hohlleiterimpedanz zusätzlich gestört, dass sich das Stehwellenverhältnis im Hohlleiter selbst ändert. Es zeigte sich aber, dass bei einer Verlängerung der Kappe durch ein zusätzliches Rohr die Reflexionsdämpfung wieder auf etwa 20dB verbessert werden konnte.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:feed_radome.jpg|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:ant_meas_radome_092613.GIF|thumb|Feedhorn mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S55 (rot) - Messung mit Kappe direkt an der Hohlleiteröffnung &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S77 (blau) - Messung Kappe und zusätzlichem Verlängerungsrohr &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
S44 (türkis) - Messung nach der zweiten Lackschicht &amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Welchen Einfluß das PVC auf die Abstrahlcharakteristik des Feeds und damit der kompletten Antenne hat, muss simulationstechnisch geklärt werden.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Simulation der Abstrahlung des Feedhorns zeigte, dass durch das PVC die Halbwertsbreite und damit die Ausleuchtung des Reflektors wieder verringert wurde.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_pvc.gif|thumb|3D Polar Plot des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_pvc.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern des Feedhorns mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Antennengewinn erhöht sich auf 7,7 dBi bei einer entsprechenden Halbwertsbreite von 34,5°.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Eine Verringerung des Antennengewinns und Erhöhung Halbwertsbreite der Gesamtantenne ist die Folge.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|[[Bild:3d_plot_pvc_radom_komplett.gif|thumb|3D Polar Plot der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:yz_radiation_pattern_with_pvc_radom_komplett.gif|thumb|YZ-Radiation Pattern der Antenne mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|[[Bild:surface_current_with_pvc_radom.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit PVC-Schutz]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Schmutzschutz zeigt die Antenne den geringsten Gewinn (&amp;lt;29dBi), die größte Halbwertsbreite (3°) und die größte Konzentration des Oberfächenstromes im Zentrum des Reflektors. Der Schutz bringt also eine Verschlechterung des Empfangssignales und sollte somit nicht verwendet werden. Der Klarlackschutz muss ausreichen. Es wird empfohlen, das PVC-&amp;quot;Radom&amp;quot; wieder zu entfernen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Extrem interessante Ergebnisse! (Ich wollte das hier nur kurz vermerkt haben, damit Torsten sieht, dass das auch tatsächlich gelesen und mit Interesse verfolgt wird). --[[Benutzer:Hgz|Hgz]] 00:40, 15. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
Danke! Habe ich vermerkt! ;) --[[Benutzer:Torstenb|Torstenb]] 17:11, 24. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Eingangsbeschaltung des Transistors zur Rauschanpassung. V1 nutzt einem L-Transformator unter Verwendung einer gewickelten SMD-Spule. Diese Induktivität wurde in der V2 durch eine Luftleitung (einmal zum Eingang hin und weiter noch gegen Masse bzw. der Gatespannungszuführung) ersetzt.Dazu musste am Eingang Teile der Leiterplatte entfernt werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v1.jpg|thumb|Foto V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:foto_v2.jpg|thumb|Foto V2]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es wurden zwei Peltier-Elemente mit einer Kantenlänge von 15mm (4V/4A) und 30 mm (15V/1,8A bzw. 2,7A)auf einem Rippenkühlkörper (Kantenlänge 70mmx100mm) getestet.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:peltier.jpg|thumb|Peltier-Elemente]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Bei einer Raumtemperatur von etwa 24°C wurde die kalte Seite des Elementes bei der angegebenen Spannung/Strom auf etwa 0°C heruntergekühlt. Die heiße Seite hat dabei den Kühlkörper auf 60°C erwärmt. Die Schwierigkeit wird also darin bestehen die Wärme vom Kühlkörper wegzutransportieren (Lüfter?) und ein entsprechendes Netzteil für den hohen Strom/Leistung zu bauen.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Topfkreis/Cavity-LNA ====&lt;br /&gt;
Die Variante V2 des custom Preamp ist eigentlich eine Vorstufe zu einem Cavity LNA. Dabei muss aber geklärt werden, was die Zielsetzung einer Cavity oder eines Topfkreises ist. Der Topfkreis ist eigentlich ein Filter hoher Güte, bei dem eine kurzgeschlossene &amp;amp;lambda;/4-Leitung als Parallelschwingkreis wirkt. Die unbelastet Güte und damit Bandbreite hängt vom Skin-Effekt und der Leitfähigkeit der Leitung ab. Die belastete Güte ist von der Ein- und Auskopplung abhängig. Um eine 50 &amp;amp;Omega;-Anpassung zu erreichen muss sehr nah am Kurzschluss ein- bzw. ausgekoppelt werden. Damit ist eine gute Filterwirkung bei akzeptabler Einfügedampfung von (theoretisch) etwa 0,1dB erreichbar. Dabei ist die 3dB-Bandbreite laut Simulation 36MHz.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreis50ohm.gif|thumb|Topfkreismodell]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Insertion_loss.gif|thumb|Frequenzantwort]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss.gif|thumb|Reflexionsdämpfung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_smith.gif|thumb|Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Allerdings erhöht dies die Rauschzahl, da der nachfolgende LNA nicht auf sein Rauschoptimum angepasst ist. Man könnte einen der custom Preamps hinter den Topfkreis schalten und mit einer theoretischen Rauschzahl von etwa 0,6dB leben. Allerdings werden die praktisch erreichbaren Werte etwas höher bei 0,5 dB eingeschätzt, so dass die Rauschzahl wahrscheinlich auf etwa 1dB steigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Man könnte aber auch wie bei [http://www.hb9bbd.ch/article.php3?key=34# HB9BBD] den Topfkreis zu einem Anpassglied oder L-Transformator entarten lassen. Dabei stimmt man die kurzgeschlossene Leitung so ab, dass sie auf der Zielfrequenz induktiv gegen Masse wirkt und koppelt das Signal kapazitiv in die Cavity ein. Damit erhält man dieselbe Schaltung, die auch in den custom Preamps V1 und auch V2 zur eingangsseitigen Rauschanpassung des Transistors genutzt wird. Der Vorteil ist die extreme Güte der als Induktivität arbeitenden Leitung dieser Anpassschaltung. Der Nachteil allerdings ist die geringe Betriebsgüte (belastete Güte) durch die Einkopplung des Signals nah am Hochpunkt. Dadurch geht der Vorteil eines Topfkreises, die hohe Selektivität, verloren.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Topfkreisgamma.gif|thumb|Topfkreismodell zur Rauschanpassung]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Return_loss_s22_gamma.gif|thumb|S22 - Smith Chart]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Das S22 (Ausgangsimpedanz) zeigt eine Transformation der eingangsseitigen 50&amp;amp;Omega; auf den Rauschanpassungspunkt des Transistors. Für die S-Parameter sind ähnliche Werte, wie bei den custom Preamps zu erwarten. Durch die hohe Güte am Eingang wird die Rauschzahl verbessert. Es wird aber kaum eine Rauschzahl unterhalb von 0,35dB zu erwarten sein.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Messung der HF-ZF-Strecke ===&lt;br /&gt;
Die komplette HF-ZF-Strecke wurde am 13.05.2013 gemessen um die Funktionalität zu überprüfen und eine mögliche Verbesserung durch einen LNA direkt am Antennenausgang einzuschätzen. Bei den System-Messungen wurde die Referenzebene an den SMA-Antennenausgangs-Connector gelegt. Folgende Ergebnisse wurden erreicht:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Verstärkung = 25dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Rauschzahl = 0,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Bandbreite = 30MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
LNA-Kompressionspunkt = -15dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 50dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 1,9dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Bandbreite = 12MHz&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Kompressionspunkt = -55dBm am Eingang&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 152mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:LNA_response.gif|thumb|Frequenzgang des LNA]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch Vorschalten des Custom PreAmp V2 erreicht man die folgenden Verbesserung:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Verstärkung = 67dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
System-Rauschzahl = 0,7dB&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Stromaufnahme = 172mA an 12V&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SYSTEM_response_addedLNA.GIF|thumb|Frequenzgang und Rauschzahl des HF-ZF-Systems mit zusätzlichen LNA]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Ein Interdigitalfilter als Bandpass ===&lt;br /&gt;
Ein Rechenprogramm liegt hier [[http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/i]] bereit&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&#039;&#039;&#039;Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |&#039;&#039;&#039;Schaltplan&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Datenblätter&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3116</id>
		<title>Hardware</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Hardware&amp;diff=3116"/>
		<updated>2013-04-14T13:53:07Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Messung des Helix-Erregers */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;[[Category:RT Gruppe]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RT-Steuerung ==&lt;br /&gt;
Die Steuerung des Radioteleskops erfolgt durch einen Controller im Fuß des Teleskops, der mittels LX200-Messages über eine RS485-Verbindung von einem PC im Kontrollraum (ca. 20m entfernt) angesprochen wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtcontrol_diagram.png|thumb|center|RT Control flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Controller ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[:File:Rtcontroller_schematic.png|Schematic]] | [[:File:Rtcontroller_layout.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sourcecode der AVR-Firmware als Snapshot aus dem SVN-Online Repository:&lt;br /&gt;
[https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell https://rm-radeberg.dyndns.org/trac/browser/trunk/avr/radio/aktuell]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== RS-485 Interface ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev.1: [[:File:rs232_485_v1_schematic.png|Schematic]] | [[:File:rs232_485_v1_top.png|Layout]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenerfassung ==&lt;br /&gt;
=== ADC ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Spektralanalyzer/Solarspektrometer ===&lt;br /&gt;
Es kann ein max 3,2Mhz (resp. 2x1,6Mhz) breiter Ausschnitt im Bereich 65Mhz... ca. 1700(?)Mhz (mit Lücken) gezeigt werden. Direktmischverfahren aus der Konsumerelektronik (DVB-T). Für breitere Anwendungen (abschnittsweise Abtastung) ist die bisher bekannte Auslese über USB-Schnittstelle in die Puffer des ALSA-Soundsystems möglich, aber langsam. Mounten von Partition Media weg auf einen anderen Punkt nötig. [http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr] GUI: gqrx aus dem GNU-Radio-Programm; Scans ebenfalls per Python-Applikation [http://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2011/12/funcube_spectrum_analyzer/]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0194.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Oberseite. Der Tuner unten rechts, links der Controller]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:DSCI0195.JPG|thumb|Realtek RTL 2832U, Unterseite]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:6892184884 8d55dfea5e o.jpg|thumb|Tuner, Quelle: Elonics]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RF/IF ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[File:Rtsignal_diagram.png|thumb|center|RT Signal flowchart]]&lt;br /&gt;
&amp;lt;br style=&amp;quot;clear: both&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
=== Antenne ===&lt;br /&gt;
An dieser Stelle sind die Ergebnisse der Parabolantenne mit Hohlleitererreger zusammengefasst. Sie basieren auf der Berechnung mit einem 3D-Maxwellsimulator nach der Finite Elements Method (FEM). Bei dem Feedhorn handelt es sich um einen Rundhohlleiter mit &amp;amp;lambda;/4-Erregerstift. Zwei Varianten, Feedhorn ohne und mit zusätzlichen Choke-Ring werden miteinander verglichen. Der zusätzlichen Choke-Ring dient zur Aufweitung der Halbwertsbreite des Feeds, um die Stromverteilung auf der Schüssel und damit die Ausleuchtung zu verbessern. Der Reflektor selbst ist ein Paraboloid mit einem Durchmesser (D) von etwa 3m und einer Tiefe von 75cm. Die Brennweite (f) selbst ist aber 77cm so, dass f/D=0,26 ein sehr kleines also ungünstiges Verhältnis darstellt. Die Halbwertsbreite muss also stark aufgeweitet werden, um das Feld optimal über dem Reflektor zu verteilen und die Effektivität der Antenne zu erhöhen. Ausgangspunkt der Parameter sind die Ergebnisse nach der Kumar-Feed-Berechnung:&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:feed.png|thumb|Berechnung Hornstrahler mit Choke-Ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:simu.gif|thumb|Ergebnisse der 3D-Simulation]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Folgende Änderungen hatten sich bei der Berechnung als günstig erwiesen:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
1. Die Hohlleiterwellenlänge war etwas kürzer (34,7cm) als berechnet (36,2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
2. Die Länge des Hohlleiters wurde vergrößert (von 27,2cm auf 52cm) um den ersten parasitären Ausbreitungsmode (TM01-Welle) besser zu unterdrücken.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
3. Es ergibt sich dadurch eine andere Position des Erregerstiftes (9,1cm auf 12,6cm), der entsprechend einer optimalen Anpassung platziert wurde. Dies ergibt sich durch die Änderung der Hohlleiterwellenlänge und des damit verbundenen Stehwellenverhältnisses.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Auf den folgenden Bildern sind links die Ergebnisse ohne und rechts mit Choke-Ring dargestellt.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Der maximale Antennengewinn wurde durch den Choke-ring von 8dBi auf 6dBi reduziert und das Feld räumlich breiter verteilt.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_patter_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite wurde von 34° auf 42° erhöht. Die 14dB-Breite bleibt aber etwa konstant bei 88°.&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param.gif|thumb|Reflexionsdämpfung ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:s_param_with_choke.gif|thumb|Reflexionsdämpfung mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Die oben beschriebenen Hornstrahler wurden nun gemeinsam mit dem Reflektor berechnet.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_model_ref_with_choke.gif|thumb|Modell des Hornstrahlers mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref.gif|thumb|3-D Polar Plot ohne Choke-ring mit Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:3d_polar_plot_ref_with_choke.gif|thumb|3-D Polar Plot mit Choke-ring und Parabolreflektor]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Es ist zu erkennen, dass sich durch die Maßnahme des Choke-rings sich die Abstrahlcharakteristik der Antenne nicht geändert hat. Dies kann damit zusammenhängen, dass in beiden Varianten die Gesamtenergie innerhalb der Schüssel platziert ist (kein Spill-over an den Rändern des Reflektors) und die Verluste durch die Feedabschattung verursacht werden. Dabei scheint die Verbreiterung der Abstrahlung durch die größere Feedfläche vollständig kompensiert zu werden.&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:surface_current_ref_with_choke.gif|thumb|Oberflächenstrombelag auf dem Reflektor mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Durch den Choke-ring wird der Strombelag ein wenig nach außen gedrückt. Er konzentriert sich nicht mehr nur im ersten Ring um das Zentrum der Schüssel sondern verteilt sich besser auf mehrere Ring. Die Unterschiede sind aber sehr gering!&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne ohne Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:yz_radiation_pattern_ref_with_choke.gif|thumb|YZ-Radiation-Pattern der Gesamtantenne mit Choke-ring]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Halbwertsbreite der Antenne ist etwa 2,5° bei einem Antennengewinn von 29,3dBi. Das Signal wird über eine 1,5m lange 50&amp;amp;Omega;-Leitung zum Erreger geführt. Damit ist ein Leistungsverlust von etwa 0,6/0,7dB verbunden. Man kann also bei der Antenne selbst von einem Gewinn von 30dBi ausgehen. Der Plot mit Choke-ring zeigt eine zweite Kurve die die Auswirkung eines De-fokus von 1cm entspricht (Fokalpunkt 76cm).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Zum Vergleich einige theoretische Betrachtungen, um die Güte der Antenne besser einschätzen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der maximal mögliche Antennengewinn der Antenne ist G=A+4&amp;amp;pi;/&amp;amp;lambda;&amp;lt;sup&amp;gt;2&amp;lt;/sup&amp;gt;. Wobei A die Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3m darstellt (Fläche senkrecht zur Strahlungsrichtung also Antennenwirkfläche). Man erhält G=2008 oder g=33dBi. Bei einem simulierten Gewinn von 30dBi (3dB entspricht der halben Leistung) kann man also von einer Effizienz von &amp;amp;eta;=50% ausgehen. Dies liegt im Bereich der in der Literatur (Paul Wade W1GHZ - Microwave Antenna Book) beschriebenen Werte.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Coffe-Can-Feed (ohne Choke-ring) arbeitet mit einer Effizienz von 60% bei f/D=0,25, einer Feedöffnung von 0,76&amp;amp;lambda; und einem Schüsseldurchmesser von 10*&amp;amp;lambda; (bei uns 14*&amp;amp;lambda;). Man kann das Maxima der Effizienz von f/d=0,35 aud f/D=0,25 verschieben, indem der Hohlleiterdurchmesser verringert wird. Bei 0,6*&amp;amp;lambda; ist dies mit einer Effizienzsteigerung um 5% der Fall. Nachteil ist eine Verschiebung der Hochpassgrenzfrequenz des Hohlleiters, so dass man schon mit 1,5dB Verlust beim gewünschten Ausbreitungsmode TE11 rechnen muss.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Ein Kumar-Feed (mit Choke-ring) wird mit einer Effizienz zwischen 58-68% bei f/D=0,25 und einem Abstand des Choke-Rings von der Feedöffnung von 0,17*&amp;amp;lambda-0,34*&amp;amp;lambda; angegeben. der derzeitige Aufbau verwendet einen Abstand von 0,26*&amp;amp;lambda;. Man könnte hier also noch weitere Untersuchungen machen, ob eine weiteres Verschieben des Choke-rings zum Feedhornende hin eine weitere Effizienzsteigerung zurfolge hat. Das Kumarfeed verschiebt leider das Maxima der Effizienz zu kleineren f/D nur ganz minimal, sondern erhöht das Maxima selbst bei einem f/D=0,35. Die Effizienz des derzeitigen Aufbaus bei f/D=0,25 selbst bleibt bei beiden Feeds laut Literatur ungefähr konstant mit 50-55%! Dies wird durch die obigen Simulationsergebnisse ja auch bestätigt.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Aus der praktischen Erfahrung des Autors heraus, wird eine Differenz der mit NEC2 simulierten Effizienz und der Realität von einem Verlust von etwa 15% angenommen. Es ist also notwendig die Berechnungen mit NEC2 bei einer Antenne zu wiederholen, um die Qualität der Simulationsumgebung besser einschätzen und mit dem hier verwendeten Simulator vergleichen zu können.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
====Messung des Helix-Erregers====&lt;br /&gt;
Es wurde die Reflexionsdämpfung des Helixerregers gemessen.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:helix.GIF|thumb| S11 - Reflexionsdämpfung des Helixerregers]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Leider ist hier die Anpassung/Design eher für die doppelte Frequenz (2,8GHz) geeignet. Dieser Erreger ist für 1,42GHz ungeeignet und weist eine Reflexion von 2,4dB auf.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dann sollten wir dringend eine neue bauen mit exakten Abmessungen --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 13:53, 14. Apr. 2013 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Vorverstärker ===&lt;br /&gt;
==== SLN1420 ====&lt;br /&gt;
1420MHz Preamp [http://www.ssb.de/index.php?cat=c181_ohne-Umschaltung.html SLN1420]&lt;br /&gt;
von SSB-Electronics.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SLN1420_open.JPG|thumb|SLN1420, Ansicht mit geöffnetem Deckel]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:SSB_LNA.png|thumb|Messprotokoll SLN1420]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
Es handelt sich hier um einen zweistufigen Verstärker mit einem Helix-Interstagefilter. Er hat eine Verstärkung von 27dB. Die Rauschzahl des Verstärkers liegt bei 0,9dB.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== custom Preamp ====&lt;br /&gt;
Torsten Bacher hat einen Versuch unternommen, einen dedizierten Preamp für 1420MHz für unsere Bedürfnisse zu designen. Aufbau und Ergebnisse sind [[Media:Torsten_preamp.pdf|hier]] zusammengestellt. &lt;br /&gt;
Rauschmessungen sollten auf jeden Fall verifiziert werden, da der Meßfehler hier starke Abweichungen der Rauschzahl verursacht. Optimierungen sind hinsichtlich Eingangsanpassung an das Feed (evtl. mit Cavity-Kreis) und Filterwirkung erforderlich.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Die Schaltung basiert auf den ATF34143 von Avago. Ein ähnliche Schaltung wurde schon einmal von [http://rm-radeberg.dyndns.org/radiowiki/index.php/ToDO-Liste#Hochfrequenztechnik Ernst Lankeit] auf Basis des ATF36077 vorgeschlagen. Der ATF34143 hat aber den Vorteil, dass seine theoretisch minimale Rauschzahl bei 1,42GHz mit 0,14dB unter dem Wert des ATF36077 liegt. Es wurden von dem LNA zwei Varianten aufgebaut und ausgemessen, sowie die Temperaturabhängigkeit der Rauschzahl im Labor ausgemessen. Bei der oben beschriebenen Grundversion (V1) wurde ein Rauschzahl von 0,64dB bei 20°C gemessen. In der Nachfolgeversion (V2) wurde die drahtgewickelte Induktivität zur Rauschanpassung am Eingang durch einen &amp;quot;Freiluftdraht&amp;quot; mit höherer Güte ersetzt. Dadurch konnte die gemessene Rauschzahl auf 0,44dB bei 20°C abgesenkt werden.&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V1.gif|thumb|Rauschzahlmessung V1]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:NF_V2.gif|thumb|Rauschzahlmessung V2]]&lt;br /&gt;
 |[[Bild:biasing.GIF|thumb|Bias-Schaltung zur Erzeugung der Drainspannung und negativen Gatespannung]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Da es sich um einen einstufigen Verstärker handelt, liegt die Verstärkung bei 13,9dB (V1) bzw. 16,9dB (V2).&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
Folgender Temperaturgang der Verstärkung und Rauschzahl konnte gemessen werden:&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;32%&amp;quot; | Temperatur [°C]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V1 NF [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 Gain [dB]&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;17%&amp;quot; | V2 NF [dB]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
!| -15&lt;br /&gt;
!|14,3&lt;br /&gt;
!|0,52&lt;br /&gt;
!|17&lt;br /&gt;
!|0,38&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|5&lt;br /&gt;
!|14,1&lt;br /&gt;
!|0,57&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,41&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|15&lt;br /&gt;
!|14&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|20&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,64&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,44&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|25&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|35&lt;br /&gt;
!|13,9&lt;br /&gt;
!|0,66&lt;br /&gt;
!|16,9&lt;br /&gt;
!|0,51&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
!|45&lt;br /&gt;
!|13,8&lt;br /&gt;
!|0,71&lt;br /&gt;
!|16,7&lt;br /&gt;
!|0,61&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
Der Temperaturgang zeigt, dass es ausreichend sein sollte mittels eines einstufigen Peltierelementes die Temperatur des LNA konstant auf etwa 15°C zu halten. Ein weiteres Herunterkühlen erscheint nicht sinnvoll, da sich die Rauschzahl nicht mehr signifikant ändert (&amp;amp;Delta;NF&amp;lt;0,1dB).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Downconverter ===&lt;br /&gt;
UEK21 von SSB-Electronics ([[Media:uek21_schematic.pdf|Schaltplan]])&lt;br /&gt;
* modifiziert für externe LO-Injektion (116MHz)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== ZF-Filter ===&lt;br /&gt;
* zweipoliger 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Detektor ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* logarithmischer Detektor basierend auf AD8307 von Analog Devices&lt;br /&gt;
* Konversionsfaktor: 25mV/dB&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Rev. 1: [[:File:Log_det_v1_schematic.png|Schematic]] mit 28MHz LC-Filter&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 70 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
==== DDS-PCB ====&lt;br /&gt;
[[:File:Dds1_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Clockbuffer ====&lt;br /&gt;
[[:File:Clockbuffer_schematic.png|Schematic]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==== Controller ====&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 500 MHz DDS ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Solar-Spektrometer ===&lt;br /&gt;
Das ist eigentlich überholt durch die Anwendung des DVB-T_Sticks. Ich lasse es trotzdem stehen für die Dokumentation. --[[Benutzer:Ulli|Ulli]] 16:19, 15. Sep. 2012 (UTC)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{|&#039;&#039;&#039;Anschlüsse ccw von links beginnend gelesen&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |&#039;&#039;&#039;Schaltplan&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
&#039;&#039;&#039;Datenblätter&#039;&#039;&#039;&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Dsci0125.jpg|thumb|Frontend]]&lt;br /&gt;
 |RF in koax, 45...870MHz &lt;br /&gt;
VCC=7VDC, Gain/AGC, ZF1 out (37MHz koax SMA), ZF1 Enable, ZF2 Enable, ZF2 out (10,7MHz koax SMA), &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SDA (grün), I&amp;lt;math&amp;gt;^2&amp;lt;/math&amp;gt;C Bus SCL (schwarz) (beide incl. Pullups) &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner frontend sch.pdf|Frontend]], &lt;br /&gt;
[[Media:CD1516LPhilipsTuner.pdf|Tuner 1516IH]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:Demodulator.jpg|thumb|Demodulator, ohne Detektor]]&lt;br /&gt;
 |AM Fieldstrength,&lt;br /&gt;
AM, NFM, WFM,&lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Enable,&lt;br /&gt;
  &lt;br /&gt;
ZF2 in (10,7MHz koax SMA), Detektor Out, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;7VDC, &lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner demod sch.pdf|Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |[[Bild:TvTuner.jpg|thumb|TV Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |ZF1 in, AFC, Fieldstrength, AGC, VCC&amp;lt;math&amp;gt;\ge&amp;lt;/math&amp;gt;15VDC, &lt;br /&gt;
Video, Audio&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner tvdemod sch.pdf|TV-Demodulator]]&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
 |&lt;br /&gt;
 |noch zu komplettieren&lt;br /&gt;
 |[[Media:Tuner filter sch.pdf|Filterbank]]&lt;br /&gt;
 |}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Jumper in Filterbank gesetzt: Kanal 1 durchgeschaltet ohne Filter, ansonsten 280kHz Breite. &lt;br /&gt;
Schalten: 0V=off, 5V=on&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== NIM-Crate ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zur Standardinstrumentierung der im Kontrollraum befindlichen Elektronik wurde der NIM-Standard (Nuclear Instrumentation Module) gewählt. NIM wurde ursprünglich 1964 ins Leben gerufen und wird durch die Konstanz der [[Media:Nim-Specs.pdf|Spezifikationen]] in extrem vielen Bereichen, v.a. in der Forschung eingesetzt. Eine gute Zusammenstellung der Eigenschaften ist [http://en.wikipedia.org/wiki/NIM hier] zu finden.&lt;br /&gt;
Das NIM-Crate bietet Aufnahme für standardisierte Module, die durch einen Backplane-Connector mit verschiedenen positiven und negativen geregelten Spannungen versorgt werden. [[Media:NIM-Anschluss.pdf | Hier]] noch eine grafische Darstellung der Pinbelegung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Module werden von den hinteren Kontakten mit Spannung versorgt. Der Einschubort ist unerheblich für die Funktion.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bereits bestehende Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
1. Kommunikation mit Controller für Position und Antrieb&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. ADC/DAC für Signal, derzeit oberste BNC-Buchse als ADC beschaltet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. Detektor&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geplante resp.im Aufbau begriffene Module:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 70MHz DDS-Oszillator für Downconversion&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== technische Dokumentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:doku.pdf|technische Dokumentation des Radioteleskops als pdf-file]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Datenblätter ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== elektronische Komponenten ===&lt;br /&gt;
* [http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc2467.pdf ATMega128 (ATMEL)]&lt;br /&gt;
* [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/485fh.pdf LTC485 (LT)]&lt;br /&gt;
* [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf MAX232 (TI)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf AD9851 DDS (AD)] &lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD9858.pdf AD9858 DDS (AD)]&lt;br /&gt;
* [http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8307.pdf AD8307 log. Detektor]&lt;br /&gt;
* [[Media:ntc-datasheet.pdf|NTC (Vishay)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Ads7818_datasheet.pdf|12-Bit ADC ADS7818 (Burr-Brown)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:lt1158-datasheet.pdf|LT1158: Half Bridge N-Channel Driver (LT)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:JupiterPicoT-datasheet.pdf|JupiterPicoT GPS-Empfängermodul]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LPRO-101.pdf|Manual LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
* [[Media:EFRATOM_LPRO_101_Repair_Guide.pdf|Repair Guide LPRO-101 Rubidium Frequenznormal]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Drehgeber ===&lt;br /&gt;
* [http://www.ibp-gmbh.de/pdf/wdg58a.PDF WDG58A (Wachendorff)]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG58A.pdf dito, anderes Datenblatt]&lt;br /&gt;
* [http://www.wachendorff-automation.de/fileserver/datasheet_de/Allgemein_technische_Daten_inkrementale_Drehgeber.pdf allgemeine Daten zu Inkrementalgebern]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Motoren ===&lt;br /&gt;
* [http://www.seefrid.de/html/body_dc-motoren3.html Typ 627.031 (Seefrid)]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Netzteil RT-Außenanlage ===&lt;br /&gt;
* [http://www.feas.de/downloads/instructions/de584824b.pdf PSU25024-KS (FEAS)]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
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		<title>Resourcen/Links</title>
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		<updated>2013-02-20T12:48:28Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* HF-Technik */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;== diverses ==&lt;br /&gt;
* Raspberry, ein ARM-basiertes multi-purpose Board mit LINUX-System, USB, Ethernet, und einigen I/Os für nur 20-30€ sieht wie gemacht für unsere Anwendungen aus. Sollten wir so eins mal bestellen?, Links: [http://www.raspberrypi.org/ raspberry],[http://www.element14.com/community/groups/raspberry-pi raspberry@farnell],[http://elinux.org/RaspberryPiBoard wiki von eLinux mit Guides, Tutorials und Beispielcodes]&lt;br /&gt;
* [http://de.wikipedia.org/wiki/LX200-Protokoll LX-200 Protokoll zur Steuerung astronomischer Instrumente]&lt;br /&gt;
* [[Media: Venus-Echos.pdf|Beitrag im Funkamateur zum Empfang von Venus-Echos an der Sternwarte Bochum]]. Zu beachten: Die grundsätzliche Kritik am Einsatz von Radomen in der Radioastronomie --uKu 14:05, 28. Sep. 2009 (UTC) Immerhin: das Instrument bleibt schön sauber.&lt;br /&gt;
* [[Media:Diplomarbeit.pdf|Interferenzen und DSP am Effelsberg Teleskop]]&lt;br /&gt;
* Lothar hat recherchiert zu Feed-Anbindung, s. [[Datei:Attachment.pdf|Zusammenstellung]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Links ==&lt;br /&gt;
* [[http://eracnet.org/ European Radio Astronomy Club]]&lt;br /&gt;
* [[http://wavelab.homestead.com/ Amateur Radio Astronomy - Western Australia]]. Hier ein guter Vorschlag zur Zusammenschaltung LNA und Kalibrationszweig.&lt;br /&gt;
* [http://arxiv.org/abs/1211.0228 http://arxiv.org/abs/1211.0228]. Ein Paper, das allgemeinverständlich die Prinzipien der Radiointerferometrie erklärt.&lt;br /&gt;
* [http://arxiv.org/list/astro-ph.IM/recent http://arxiv.org/list/astro-ph.IM/recent] -- Instrumentation and Methods for Astrophysics auf arXiv.org&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Pulsare ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Media:dokserv.pdf|Suche nach hochdispergierten Radio-Pulsaren, Promotionsarbeit]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/]] ATNF-Katalog, sehr umfangreich. Scheint allerdings nur für Südhemisphäre gearbeitet(?). Groborientierung:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;20%&amp;quot; | declaration&lt;br /&gt;
 ! width=&amp;quot;80%&amp;quot; | means&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
|Name:&lt;br /&gt;
|Pulsar name.  The B name if exists, otherwise the J name.&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|JName:&lt;br /&gt;
|Pulsar name based on J2000 coordinates&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|RAJ:&lt;br /&gt;
|Right ascension (J2000) (hh:mm:ss.s) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|DecJ:&lt;br /&gt;
|Declination (J2000) (+dd:mm:ss) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMRA:&lt;br /&gt;
|Proper motion in right ascension (mas/yr) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMDec:&lt;br /&gt;
|Proper motion in declination (mas/yr) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PX:&lt;br /&gt;
|Annual parallax (mas) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PosEpoch:&lt;br /&gt;
|Epoch at which the position is measured (MJD) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|ELong:&lt;br /&gt;
|Ecliptic longitude (degrees)&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|ELat:&lt;br /&gt;
|Ecliptic latitude (degrees) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMElong:&lt;br /&gt;
|Proper motion in ecliptic longitude (mas/yr) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMElat:&lt;br /&gt;
|Proper motion in ecliptic latitude (mas/yr) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|GL:&lt;br /&gt;
|Galactic longitude (degrees) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|GB:&lt;br /&gt;
|Galactic latitude (degrees) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|RAJD:&lt;br /&gt;
|Right ascension (J2000) (degrees)&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|DecJD:&lt;br /&gt;
|Declination (J2000) (degrees)&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Unter [[http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/tempo2/index.php?n=Main.Documentation]] die tempo2 software der Jungs aus Australien. ma überlegen ob verwendbar.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== HF-Technik ==&lt;br /&gt;
* [[Media:Preamp_shuch.pdf|quiet! preamp at work - Artikel von Paul Shuch aus Zeitschrift ham radio (1984)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:11cm_frontend_stockert.pdf|Ein 11cm-Frontend auf dem Stockert, Diplomarbeit 1987]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Mikrowellen-radiometer.pdf|Praktikumsversuch zu Mikrowellen-Radiometern]]&lt;br /&gt;
* [[Media:emi_pw.pdf|EMI und deren Vermeidung, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LNA_Design.pdf|LNA Design, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LNACooling.pdf|LNA Cooling, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* ERAC Empfehlung für Breitbandanpassung (Sonne) [[Media:Minicircuits_wide_band_BALUNTC4-19G2+-1--1.pdf|Balun]]&lt;br /&gt;
* [http://scummos.blogspot.de/2012_12_01_archive.html Interferometer f. 408 MHz mit einfachen Patchantennen], [http://www.mikrocontroller.net/topic/280298 hier auch ein Diskussionsforum dazu]&lt;br /&gt;
* [http://www.zalio.id.au/LNA432.html ein 432 MHz LNA, evtl. auch für 408 MHz zu verwenden]&lt;br /&gt;
* [http://www.globalinvacom.com/products/dbssingle.php INVACOM Ku-Band LNB mit besten Bewertungen, 0.3dB echte NF (nicht zu vergleichen mit den gelogenen 0.1dB einiger Hersteller, was meist auf so 0.7dB hinausläuft)], [http://www.reichelt.de/LNB/INVACOM-SINGLE/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=116509;GROUPID=3524;artnr=INVACOM+SINGLE;SID=11UO15738AAAIAADDV1iI2a1f097d5286509e4aff151a61eabf6e Das LNB mit Offsetschüssel-Feedhorn bei Reichelt]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Elektronik ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Media:Rf_layout.pdf|RF PCB Layout Guide]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Zeitnormale und Stabilitätskriterien ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
*[[Media:dcf77_beschreibung.pdf|Beschreibung des DCF-Zeitnormals, Quelle: PTB]]&lt;br /&gt;
*[[Media:2220.pdf|Handbook  of Frequency Stability Analysis, Sehr guter Überblick]]&lt;br /&gt;
*[[Media:7.pdf|Statistics of Atomic Frequency Standards, Original von David Allan]]&lt;br /&gt;
*[[Media:118.pdf|Characterization of Frequency Stability]]&lt;br /&gt;
*[[Media:264.pdf|Characterization of Frequency Stability, Technical Note]]&lt;br /&gt;
*Kompakter Überblick über den Hadamard Code. HTML-Format [http://www.wriley.com/paper4ht.htm] &amp;quot;The Hadamard variance is a 3-sample variance, as commonly used in the frequency control community [6], with binomially-weighted coefficients that is similar to the 2-sample Allan variance. It examines the 2nd difference of the fractional frequencies, the 3rd difference of the phase variations... &amp;quot;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Standardliteratur zur Radioastronomie ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* G. D. Roth (Hrsg.) Handbuch für Sternfreunde, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1989 Band 1; (veraltet); Fundus Sternwarte, Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* John D. Kraus Radio Astronomy; Cygnus-Quasar Books 1986; ISBN 1-882484-00-2; Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* Bernard F. Burke and Francis Graham-Smith, An Introduction to Radio Astronomy; Cambridge University Press 1997, ISBN 0 521 55454 3 hardback or ISBN 0 521 55604 X paperback; Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* [http://www.craf.eu/CRAFhandbook3.pdf CRAF-Handbook]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Mathematik ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Engeln-Müllges, Reutter Numerik-Algorithmen; hgz z.Zt. Fundus Ulli, mit CD in diversen Programmiersprachen, VDI-Verlag, ISBN 3-18-401539-4&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* S. Brandt, Datenanalyse, Spektrum-Verlag 1999, ISBN 3-8274-0158-5&lt;br /&gt;
* [http://www.cs.mtu.edu/~shene/COURSES/cs3621/NOTES/spline/B-spline/bspline-basis.html B-Spline-Kurven und -flächen]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Ein Simulationstool [http://www.jb.man.ac.uk/pynterferometer/download.html] zur Intensitäts-Interferometrie, geschrieben in Python. Gut geeignet zur Demonstration qualitativer Effekte. Dekonvolution als zu umfangreich nicht eingearbeitet. s.a. eine Beschreibung hier [http://arxiv.org/abs/1211.0228]. Misslich ist die fehlende Eingabemöglichkeit für Beobachtungen in verschiedenen Deklinationshöhen. Es sind verschiedene Antennenkonfigurationen herstellbar und veränderbar. Die Linux-Variante fehlte bisher. Autoren kommen von den Unis Cambridge und Manchester.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== LINUX ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* http://www.bin-bash.de/index.php&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Programmierung in C++ for dummies: Qt-Basis siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Qt_(Bibliothek) mit schönem Organigramm&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Sonne im multichromatischen Radiolicht, par Chr. Monstein ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
PHOENIX-2 frequency agile spectrometer (100 MHz - 4 GHz von 1978 - 2009) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=observations &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
PHOENIX-3 FFT spectrometer (1 GHz - 5 GHz von 2007 - 2009) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=Ph3Observations &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
CALLISTO frequency agile spectrometer (full archive 2002 - 2009 on&lt;br /&gt;
different frequency ranges worldwide) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=Observation_callisto&amp;amp;file=dir.html &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
DiRaC web-oriented access to Callisto data &lt;br /&gt;
http://pandora.ethz.ch:8080/frontend/ &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
a simple viewer for FIT fiels (spectra) written in JAVA can be downloaded from here: &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/instrument/callisto/ecallisto/jv_20070109.jar &lt;br /&gt;
First you should install Java Runtime System from here:&lt;br /&gt;
http://www.java.com/de/download/ &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Examples how to read and plot FIT files (spectrograms) in IDL can be&lt;br /&gt;
found here: &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/instrument/callisto/ecallisto/applidocs.htm&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Teilnehmer ERAC Kongress Heidelberg 2009 ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:Congress_attendants.xls|Adressen]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Wettersubprojekt ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[http://www.timbitson.com/Weather_Projects_files/owlm.pdf Blitzsensor für One-Wire]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm?qv_pk=2912 Product Page f. DS2423 One-Wire-Counter]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Resourcen/Links&amp;diff=3063</id>
		<title>Resourcen/Links</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://radioastronomie.sternwarte-radebeul.de/radiowiki/index.php?title=Resourcen/Links&amp;diff=3063"/>
		<updated>2013-01-08T15:04:13Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Mathematik */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;== diverses ==&lt;br /&gt;
* Raspberry, ein ARM-basiertes multi-purpose Board mit LINUX-System, USB, Ethernet, und einigen I/Os für nur 20-30€ sieht wie gemacht für unsere Anwendungen aus. Sollten wir so eins mal bestellen?, Links: [http://www.raspberrypi.org/ raspberry],[http://www.element14.com/community/groups/raspberry-pi raspberry@farnell],[http://elinux.org/RaspberryPiBoard wiki von eLinux mit Guides, Tutorials und Beispielcodes]&lt;br /&gt;
* [http://de.wikipedia.org/wiki/LX200-Protokoll LX-200 Protokoll zur Steuerung astronomischer Instrumente]&lt;br /&gt;
* [[Media: Venus-Echos.pdf|Beitrag im Funkamateur zum Empfang von Venus-Echos an der Sternwarte Bochum]]. Zu beachten: Die grundsätzliche Kritik am Einsatz von Radomen in der Radioastronomie --uKu 14:05, 28. Sep. 2009 (UTC) Immerhin: das Instrument bleibt schön sauber.&lt;br /&gt;
* [[Media:Diplomarbeit.pdf|Interferenzen und DSP am Effelsberg Teleskop]]&lt;br /&gt;
* Lothar hat recherchiert zu Feed-Anbindung, s. [[Datei:Attachment.pdf|Zusammenstellung]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Links ==&lt;br /&gt;
* [[http://eracnet.org/ European Radio Astronomy Club]]&lt;br /&gt;
* [[http://wavelab.homestead.com/ Amateur Radio Astronomy - Western Australia]]. Hier ein guter Vorschlag zur Zusammenschaltung LNA und Kalibrationszweig.&lt;br /&gt;
* [http://arxiv.org/abs/1211.0228 http://arxiv.org/abs/1211.0228]. Ein Paper, das allgemeinverständlich die Prinzipien der Radiointerferometrie erklärt.&lt;br /&gt;
* [http://arxiv.org/list/astro-ph.IM/recent http://arxiv.org/list/astro-ph.IM/recent] -- Instrumentation and Methods for Astrophysics auf arXiv.org&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Pulsare ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Media:dokserv.pdf|Suche nach hochdispergierten Radio-Pulsaren, Promotionsarbeit]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/]] ATNF-Katalog, sehr umfangreich. Scheint allerdings nur für Südhemisphäre gearbeitet(?). Groborientierung:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
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 ! width=&amp;quot;80%&amp;quot; | means&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
|Name:&lt;br /&gt;
|Pulsar name.  The B name if exists, otherwise the J name.&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|JName:&lt;br /&gt;
|Pulsar name based on J2000 coordinates&lt;br /&gt;
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|Right ascension (J2000) (hh:mm:ss.s) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|DecJ:&lt;br /&gt;
|Declination (J2000) (+dd:mm:ss) &lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
|PX:&lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
|PosEpoch:&lt;br /&gt;
|Epoch at which the position is measured (MJD) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|ELong:&lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
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|PMElong:&lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
|GB:&lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
|RAJD:&lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
|DecJD:&lt;br /&gt;
|Declination (J2000) (degrees)&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Unter [[http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/tempo2/index.php?n=Main.Documentation]] die tempo2 software der Jungs aus Australien. ma überlegen ob verwendbar.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== HF-Technik ==&lt;br /&gt;
* [[Media:Preamp_shuch.pdf|quiet! preamp at work - Artikel von Paul Shuch aus Zeitschrift ham radio (1984)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:11cm_frontend_stockert.pdf|Ein 11cm-Frontend auf dem Stockert, Diplomarbeit 1987]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Mikrowellen-radiometer.pdf|Praktikumsversuch zu Mikrowellen-Radiometern]]&lt;br /&gt;
* [[Media:emi_pw.pdf|EMI und deren Vermeidung, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LNA_Design.pdf|LNA Design, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LNACooling.pdf|LNA Cooling, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* ERAC Empfehlung für Breitbandanpassung (Sonne) [[Media:Minicircuits_wide_band_BALUNTC4-19G2+-1--1.pdf|Balun]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Elektronik ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Media:Rf_layout.pdf|RF PCB Layout Guide]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Zeitnormale und Stabilitätskriterien ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
*[[Media:dcf77_beschreibung.pdf|Beschreibung des DCF-Zeitnormals, Quelle: PTB]]&lt;br /&gt;
*[[Media:2220.pdf|Handbook  of Frequency Stability Analysis, Sehr guter Überblick]]&lt;br /&gt;
*[[Media:7.pdf|Statistics of Atomic Frequency Standards, Original von David Allan]]&lt;br /&gt;
*[[Media:118.pdf|Characterization of Frequency Stability]]&lt;br /&gt;
*[[Media:264.pdf|Characterization of Frequency Stability, Technical Note]]&lt;br /&gt;
*Kompakter Überblick über den Hadamard Code. HTML-Format [http://www.wriley.com/paper4ht.htm] &amp;quot;The Hadamard variance is a 3-sample variance, as commonly used in the frequency control community [6], with binomially-weighted coefficients that is similar to the 2-sample Allan variance. It examines the 2nd difference of the fractional frequencies, the 3rd difference of the phase variations... &amp;quot;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Standardliteratur zur Radioastronomie ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* G. D. Roth (Hrsg.) Handbuch für Sternfreunde, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1989 Band 1; (veraltet); Fundus Sternwarte, Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* John D. Kraus Radio Astronomy; Cygnus-Quasar Books 1986; ISBN 1-882484-00-2; Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* Bernard F. Burke and Francis Graham-Smith, An Introduction to Radio Astronomy; Cambridge University Press 1997, ISBN 0 521 55454 3 hardback or ISBN 0 521 55604 X paperback; Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* [http://www.craf.eu/CRAFhandbook3.pdf CRAF-Handbook]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Mathematik ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Engeln-Müllges, Reutter Numerik-Algorithmen; hgz z.Zt. Fundus Ulli, mit CD in diversen Programmiersprachen, VDI-Verlag, ISBN 3-18-401539-4&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* S. Brandt, Datenanalyse, Spektrum-Verlag 1999, ISBN 3-8274-0158-5&lt;br /&gt;
* [http://www.cs.mtu.edu/~shene/COURSES/cs3621/NOTES/spline/B-spline/bspline-basis.html B-Spline-Kurven und -flächen]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Ein Simulationstool [http://www.jb.man.ac.uk/pynterferometer/download.html] zur Intensitäts-Interferometrie, geschrieben in Python. Gut geeignet zur Demonstration qualitativer Effekte. Dekonvolution als zu umfangreich nicht eingearbeitet. s.a. eine Beschreibung hier [http://arxiv.org/abs/1211.0228]. Misslich ist die fehlende Eingabemöglichkeit für Beobachtungen in verschiedenen Deklinationshöhen. Es sind verschiedene Antennenkonfigurationen herstellbar und veränderbar. Die Linux-Variante fehlte bisher. Autoren kommen von den Unis Cambridge und Manchester.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== LINUX ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* http://www.bin-bash.de/index.php&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Programmierung in C++ for dummies: Qt-Basis siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Qt_(Bibliothek) mit schönem Organigramm&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Sonne im multichromatischen Radiolicht, par Chr. Monstein ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
PHOENIX-2 frequency agile spectrometer (100 MHz - 4 GHz von 1978 - 2009) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=observations &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
PHOENIX-3 FFT spectrometer (1 GHz - 5 GHz von 2007 - 2009) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=Ph3Observations &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
CALLISTO frequency agile spectrometer (full archive 2002 - 2009 on&lt;br /&gt;
different frequency ranges worldwide) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=Observation_callisto&amp;amp;file=dir.html &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
DiRaC web-oriented access to Callisto data &lt;br /&gt;
http://pandora.ethz.ch:8080/frontend/ &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
a simple viewer for FIT fiels (spectra) written in JAVA can be downloaded from here: &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/instrument/callisto/ecallisto/jv_20070109.jar &lt;br /&gt;
First you should install Java Runtime System from here:&lt;br /&gt;
http://www.java.com/de/download/ &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Examples how to read and plot FIT files (spectrograms) in IDL can be&lt;br /&gt;
found here: &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/instrument/callisto/ecallisto/applidocs.htm&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Teilnehmer ERAC Kongress Heidelberg 2009 ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:Congress_attendants.xls|Adressen]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Wettersubprojekt ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[http://www.timbitson.com/Weather_Projects_files/owlm.pdf Blitzsensor für One-Wire]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm?qv_pk=2912 Product Page f. DS2423 One-Wire-Counter]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
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		<updated>2013-01-08T14:19:08Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Mathematik */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;== diverses ==&lt;br /&gt;
* Raspberry, ein ARM-basiertes multi-purpose Board mit LINUX-System, USB, Ethernet, und einigen I/Os für nur 20-30€ sieht wie gemacht für unsere Anwendungen aus. Sollten wir so eins mal bestellen?, Links: [http://www.raspberrypi.org/ raspberry],[http://www.element14.com/community/groups/raspberry-pi raspberry@farnell],[http://elinux.org/RaspberryPiBoard wiki von eLinux mit Guides, Tutorials und Beispielcodes]&lt;br /&gt;
* [http://de.wikipedia.org/wiki/LX200-Protokoll LX-200 Protokoll zur Steuerung astronomischer Instrumente]&lt;br /&gt;
* [[Media: Venus-Echos.pdf|Beitrag im Funkamateur zum Empfang von Venus-Echos an der Sternwarte Bochum]]. Zu beachten: Die grundsätzliche Kritik am Einsatz von Radomen in der Radioastronomie --uKu 14:05, 28. Sep. 2009 (UTC) Immerhin: das Instrument bleibt schön sauber.&lt;br /&gt;
* [[Media:Diplomarbeit.pdf|Interferenzen und DSP am Effelsberg Teleskop]]&lt;br /&gt;
* Lothar hat recherchiert zu Feed-Anbindung, s. [[Datei:Attachment.pdf|Zusammenstellung]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Links ==&lt;br /&gt;
* [[http://eracnet.org/ European Radio Astronomy Club]]&lt;br /&gt;
* [[http://wavelab.homestead.com/ Amateur Radio Astronomy - Western Australia]]. Hier ein guter Vorschlag zur Zusammenschaltung LNA und Kalibrationszweig.&lt;br /&gt;
* [http://arxiv.org/abs/1211.0228 http://arxiv.org/abs/1211.0228]. Ein Paper, das allgemeinverständlich die Prinzipien der Radiointerferometrie erklärt.&lt;br /&gt;
* [http://arxiv.org/list/astro-ph.IM/recent http://arxiv.org/list/astro-ph.IM/recent] -- Instrumentation and Methods for Astrophysics auf arXiv.org&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Pulsare ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Media:dokserv.pdf|Suche nach hochdispergierten Radio-Pulsaren, Promotionsarbeit]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/]] ATNF-Katalog, sehr umfangreich. Scheint allerdings nur für Südhemisphäre gearbeitet(?). Groborientierung:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
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 |-&lt;br /&gt;
|Name:&lt;br /&gt;
|Pulsar name.  The B name if exists, otherwise the J name.&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|JName:&lt;br /&gt;
|Pulsar name based on J2000 coordinates&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|RAJ:&lt;br /&gt;
|Right ascension (J2000) (hh:mm:ss.s) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|DecJ:&lt;br /&gt;
|Declination (J2000) (+dd:mm:ss) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMRA:&lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
|PMDec:&lt;br /&gt;
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|PX:&lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
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|-&lt;br /&gt;
|ELong:&lt;br /&gt;
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|GB:&lt;br /&gt;
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|Declination (J2000) (degrees)&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Unter [[http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/tempo2/index.php?n=Main.Documentation]] die tempo2 software der Jungs aus Australien. ma überlegen ob verwendbar.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== HF-Technik ==&lt;br /&gt;
* [[Media:Preamp_shuch.pdf|quiet! preamp at work - Artikel von Paul Shuch aus Zeitschrift ham radio (1984)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:11cm_frontend_stockert.pdf|Ein 11cm-Frontend auf dem Stockert, Diplomarbeit 1987]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Mikrowellen-radiometer.pdf|Praktikumsversuch zu Mikrowellen-Radiometern]]&lt;br /&gt;
* [[Media:emi_pw.pdf|EMI und deren Vermeidung, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LNA_Design.pdf|LNA Design, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LNACooling.pdf|LNA Cooling, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* ERAC Empfehlung für Breitbandanpassung (Sonne) [[Media:Minicircuits_wide_band_BALUNTC4-19G2+-1--1.pdf|Balun]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Elektronik ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Media:Rf_layout.pdf|RF PCB Layout Guide]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Zeitnormale und Stabilitätskriterien ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
*[[Media:dcf77_beschreibung.pdf|Beschreibung des DCF-Zeitnormals, Quelle: PTB]]&lt;br /&gt;
*[[Media:2220.pdf|Handbook  of Frequency Stability Analysis, Sehr guter Überblick]]&lt;br /&gt;
*[[Media:7.pdf|Statistics of Atomic Frequency Standards, Original von David Allan]]&lt;br /&gt;
*[[Media:118.pdf|Characterization of Frequency Stability]]&lt;br /&gt;
*[[Media:264.pdf|Characterization of Frequency Stability, Technical Note]]&lt;br /&gt;
*Kompakter Überblick über den Hadamard Code. HTML-Format [http://www.wriley.com/paper4ht.htm] &amp;quot;The Hadamard variance is a 3-sample variance, as commonly used in the frequency control community [6], with binomially-weighted coefficients that is similar to the 2-sample Allan variance. It examines the 2nd difference of the fractional frequencies, the 3rd difference of the phase variations... &amp;quot;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Standardliteratur zur Radioastronomie ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* G. D. Roth (Hrsg.) Handbuch für Sternfreunde, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1989 Band 1; (veraltet); Fundus Sternwarte, Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* John D. Kraus Radio Astronomy; Cygnus-Quasar Books 1986; ISBN 1-882484-00-2; Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* Bernard F. Burke and Francis Graham-Smith, An Introduction to Radio Astronomy; Cambridge University Press 1997, ISBN 0 521 55454 3 hardback or ISBN 0 521 55604 X paperback; Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* [http://www.craf.eu/CRAFhandbook3.pdf CRAF-Handbook]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Mathematik ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Engeln-Müllges, Reutter Numerik-Algorithmen; hgz z.Zt. Fundus Ulli, mit CD in diversen Programmiersprachen, VDI-Verlag, ISBN 3-18-401539-4&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* S. Brandt, Datenanalyse, Spektrum-Verlag 1999, ISBN 3-8274-0158-5&lt;br /&gt;
* [http://www.cs.mtu.edu/~shene/COURSES/cs3621/NOTES/spline/B-spline/bspline-basis.html B-Spline-Kurven und -flächen]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Ein Simulationstool [http://www.jb.man.ac.uk/pynterferometer/download.html] zur Intensitäts-Interferometrie, geschrieben in Python. Gut geeignet zur Demonstration qualitativer Effekte. Dekonvolution als zu umfangreich nicht eingearbeitet. s.a. eine Beschreibung hier [http://arxiv.org/abs/1211.0228]. Es sind verschiedene Konfigurationen herstellbar und veränderbar. Die Linux-Variante fehlte bisher. Autoren kommen von den Unis Cambridge und Manchester.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== LINUX ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* http://www.bin-bash.de/index.php&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Programmierung in C++ for dummies: Qt-Basis siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Qt_(Bibliothek) mit schönem Organigramm&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Sonne im multichromatischen Radiolicht, par Chr. Monstein ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
PHOENIX-2 frequency agile spectrometer (100 MHz - 4 GHz von 1978 - 2009) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=observations &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
PHOENIX-3 FFT spectrometer (1 GHz - 5 GHz von 2007 - 2009) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=Ph3Observations &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
CALLISTO frequency agile spectrometer (full archive 2002 - 2009 on&lt;br /&gt;
different frequency ranges worldwide) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=Observation_callisto&amp;amp;file=dir.html &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
DiRaC web-oriented access to Callisto data &lt;br /&gt;
http://pandora.ethz.ch:8080/frontend/ &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
a simple viewer for FIT fiels (spectra) written in JAVA can be downloaded from here: &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/instrument/callisto/ecallisto/jv_20070109.jar &lt;br /&gt;
First you should install Java Runtime System from here:&lt;br /&gt;
http://www.java.com/de/download/ &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Examples how to read and plot FIT files (spectrograms) in IDL can be&lt;br /&gt;
found here: &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/instrument/callisto/ecallisto/applidocs.htm&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Teilnehmer ERAC Kongress Heidelberg 2009 ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:Congress_attendants.xls|Adressen]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Wettersubprojekt ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[http://www.timbitson.com/Weather_Projects_files/owlm.pdf Blitzsensor für One-Wire]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm?qv_pk=2912 Product Page f. DS2423 One-Wire-Counter]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
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		<updated>2013-01-08T13:36:21Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;Ulli: /* Mathematik */&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;== diverses ==&lt;br /&gt;
* Raspberry, ein ARM-basiertes multi-purpose Board mit LINUX-System, USB, Ethernet, und einigen I/Os für nur 20-30€ sieht wie gemacht für unsere Anwendungen aus. Sollten wir so eins mal bestellen?, Links: [http://www.raspberrypi.org/ raspberry],[http://www.element14.com/community/groups/raspberry-pi raspberry@farnell],[http://elinux.org/RaspberryPiBoard wiki von eLinux mit Guides, Tutorials und Beispielcodes]&lt;br /&gt;
* [http://de.wikipedia.org/wiki/LX200-Protokoll LX-200 Protokoll zur Steuerung astronomischer Instrumente]&lt;br /&gt;
* [[Media: Venus-Echos.pdf|Beitrag im Funkamateur zum Empfang von Venus-Echos an der Sternwarte Bochum]]. Zu beachten: Die grundsätzliche Kritik am Einsatz von Radomen in der Radioastronomie --uKu 14:05, 28. Sep. 2009 (UTC) Immerhin: das Instrument bleibt schön sauber.&lt;br /&gt;
* [[Media:Diplomarbeit.pdf|Interferenzen und DSP am Effelsberg Teleskop]]&lt;br /&gt;
* Lothar hat recherchiert zu Feed-Anbindung, s. [[Datei:Attachment.pdf|Zusammenstellung]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Links ==&lt;br /&gt;
* [[http://eracnet.org/ European Radio Astronomy Club]]&lt;br /&gt;
* [[http://wavelab.homestead.com/ Amateur Radio Astronomy - Western Australia]]. Hier ein guter Vorschlag zur Zusammenschaltung LNA und Kalibrationszweig.&lt;br /&gt;
* [http://arxiv.org/abs/1211.0228 http://arxiv.org/abs/1211.0228]. Ein Paper, das allgemeinverständlich die Prinzipien der Radiointerferometrie erklärt.&lt;br /&gt;
* [http://arxiv.org/list/astro-ph.IM/recent http://arxiv.org/list/astro-ph.IM/recent] -- Instrumentation and Methods for Astrophysics auf arXiv.org&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Pulsare ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Media:dokserv.pdf|Suche nach hochdispergierten Radio-Pulsaren, Promotionsarbeit]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/]] ATNF-Katalog, sehr umfangreich. Scheint allerdings nur für Südhemisphäre gearbeitet(?). Groborientierung:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| border=&amp;quot;1&amp;quot;&lt;br /&gt;
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 ! width=&amp;quot;80%&amp;quot; | means&lt;br /&gt;
 |-&lt;br /&gt;
|Name:&lt;br /&gt;
|Pulsar name.  The B name if exists, otherwise the J name.&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|JName:&lt;br /&gt;
|Pulsar name based on J2000 coordinates&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|RAJ:&lt;br /&gt;
|Right ascension (J2000) (hh:mm:ss.s) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|DecJ:&lt;br /&gt;
|Declination (J2000) (+dd:mm:ss) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMRA:&lt;br /&gt;
|Proper motion in right ascension (mas/yr) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMDec:&lt;br /&gt;
|Proper motion in declination (mas/yr) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PX:&lt;br /&gt;
|Annual parallax (mas) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PosEpoch:&lt;br /&gt;
|Epoch at which the position is measured (MJD) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|ELong:&lt;br /&gt;
|Ecliptic longitude (degrees)&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|ELat:&lt;br /&gt;
|Ecliptic latitude (degrees) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMElong:&lt;br /&gt;
|Proper motion in ecliptic longitude (mas/yr) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|PMElat:&lt;br /&gt;
|Proper motion in ecliptic latitude (mas/yr) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|GL:&lt;br /&gt;
|Galactic longitude (degrees) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|GB:&lt;br /&gt;
|Galactic latitude (degrees) &lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|RAJD:&lt;br /&gt;
|Right ascension (J2000) (degrees)&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|DecJD:&lt;br /&gt;
|Declination (J2000) (degrees)&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Unter [[http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/tempo2/index.php?n=Main.Documentation]] die tempo2 software der Jungs aus Australien. ma überlegen ob verwendbar.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== HF-Technik ==&lt;br /&gt;
* [[Media:Preamp_shuch.pdf|quiet! preamp at work - Artikel von Paul Shuch aus Zeitschrift ham radio (1984)]]&lt;br /&gt;
* [[Media:11cm_frontend_stockert.pdf|Ein 11cm-Frontend auf dem Stockert, Diplomarbeit 1987]]&lt;br /&gt;
* [[Media:Mikrowellen-radiometer.pdf|Praktikumsversuch zu Mikrowellen-Radiometern]]&lt;br /&gt;
* [[Media:emi_pw.pdf|EMI und deren Vermeidung, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LNA_Design.pdf|LNA Design, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* [[Media:LNACooling.pdf|LNA Cooling, Vortrag von P. Wright]]&lt;br /&gt;
* ERAC Empfehlung für Breitbandanpassung (Sonne) [[Media:Minicircuits_wide_band_BALUNTC4-19G2+-1--1.pdf|Balun]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Elektronik ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Media:Rf_layout.pdf|RF PCB Layout Guide]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Zeitnormale und Stabilitätskriterien ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
*[[Media:dcf77_beschreibung.pdf|Beschreibung des DCF-Zeitnormals, Quelle: PTB]]&lt;br /&gt;
*[[Media:2220.pdf|Handbook  of Frequency Stability Analysis, Sehr guter Überblick]]&lt;br /&gt;
*[[Media:7.pdf|Statistics of Atomic Frequency Standards, Original von David Allan]]&lt;br /&gt;
*[[Media:118.pdf|Characterization of Frequency Stability]]&lt;br /&gt;
*[[Media:264.pdf|Characterization of Frequency Stability, Technical Note]]&lt;br /&gt;
*Kompakter Überblick über den Hadamard Code. HTML-Format [http://www.wriley.com/paper4ht.htm] &amp;quot;The Hadamard variance is a 3-sample variance, as commonly used in the frequency control community [6], with binomially-weighted coefficients that is similar to the 2-sample Allan variance. It examines the 2nd difference of the fractional frequencies, the 3rd difference of the phase variations... &amp;quot;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Standardliteratur zur Radioastronomie ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* G. D. Roth (Hrsg.) Handbuch für Sternfreunde, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1989 Band 1; (veraltet); Fundus Sternwarte, Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* John D. Kraus Radio Astronomy; Cygnus-Quasar Books 1986; ISBN 1-882484-00-2; Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* Bernard F. Burke and Francis Graham-Smith, An Introduction to Radio Astronomy; Cambridge University Press 1997, ISBN 0 521 55454 3 hardback or ISBN 0 521 55604 X paperback; Fundus Ulli&lt;br /&gt;
* [http://www.craf.eu/CRAFhandbook3.pdf CRAF-Handbook]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Mathematik ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Engeln-Müllges, Reutter Numerik-Algorithmen; hgz z.Zt. Fundus Ulli, mit CD in diversen Programmiersprachen, VDI-Verlag, ISBN 3-18-401539-4&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* S. Brandt, Datenanalyse, Spektrum-Verlag 1999, ISBN 3-8274-0158-5&lt;br /&gt;
* [http://www.cs.mtu.edu/~shene/COURSES/cs3621/NOTES/spline/B-spline/bspline-basis.html B-Spline-Kurven und -flächen]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Ein Simulationstool [http://www.jb.man.ac.uk/pynterferometer/download.html] zur Interferometrie, geschrieben in Python. Gut geeignet zur Demonstration qualitativer &lt;br /&gt;
Effekte. Dekonvolution als zu umfangreich nicht eingearbeitet.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== LINUX ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* http://www.bin-bash.de/index.php&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Programmierung in C++ for dummies: Qt-Basis siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Qt_(Bibliothek) mit schönem Organigramm&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Sonne im multichromatischen Radiolicht, par Chr. Monstein ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
PHOENIX-2 frequency agile spectrometer (100 MHz - 4 GHz von 1978 - 2009) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=observations &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
PHOENIX-3 FFT spectrometer (1 GHz - 5 GHz von 2007 - 2009) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=Ph3Observations &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
CALLISTO frequency agile spectrometer (full archive 2002 - 2009 on&lt;br /&gt;
different frequency ranges worldwide) &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/cgi-bin/showdir?dir=Observation_callisto&amp;amp;file=dir.html &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
DiRaC web-oriented access to Callisto data &lt;br /&gt;
http://pandora.ethz.ch:8080/frontend/ &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
a simple viewer for FIT fiels (spectra) written in JAVA can be downloaded from here: &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/instrument/callisto/ecallisto/jv_20070109.jar &lt;br /&gt;
First you should install Java Runtime System from here:&lt;br /&gt;
http://www.java.com/de/download/ &lt;br /&gt;
 &lt;br /&gt;
Examples how to read and plot FIT files (spectrograms) in IDL can be&lt;br /&gt;
found here: &lt;br /&gt;
http://www.astro.phys.ethz.ch/instrument/callisto/ecallisto/applidocs.htm&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Teilnehmer ERAC Kongress Heidelberg 2009 ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Media:Congress_attendants.xls|Adressen]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Wettersubprojekt ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[http://www.timbitson.com/Weather_Projects_files/owlm.pdf Blitzsensor für One-Wire]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm?qv_pk=2912 Product Page f. DS2423 One-Wire-Counter]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Ulli</name></author>
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